基于CDN和IPQAM构建分布式VOD平台讨论2 信息

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NID方式：在每个非点播频点的NIT表格插入服务入口描述符，机顶盒通过该描述符获得点播主频点信息，然后机顶盒根据点播主频点上的NIT信息，获取到的NetworkID信息即为RegionID。当无法读到描述符中的点播主频点信息或RegionID信息时，采用机顶盒存储的信息。
2.数据层面的结合
经过路由选择和资源分配后，CDN的边缘视频服务器将向IPQAM输出视频流数据。根据IPQAM设备的传输特性，需要考虑合适的数据封包和码率控制方式。(1)数据封包
运营商目前普遍选择的视频编码格式为MEPG2TS或MPEG4/H.264ISMA，这两类格式采用不同的封包流程：
MPEG2TS封包流程
具体流程如下：
★文件以MPEG2TS的文件格式存放;
★视频服务器U-Server读取文件数据封装成TS包方式，加上IP包头，通过IP网络发送给IPQAM设备;
★IPQAM将TS数据取出调制成RF信号通过HFC网络传输;
★STB接收到TS数据后对其进行解码播放。
MPEG4/H.264封包流程
基于RTSP协议传输的MPEG4/H.264ISMA格式文件播放封包解包流程如下：
★文件以Mpeg4/H.264ISMA文件格式存放;
★视频服务器U-Server读取文件，先封装成RTP格式，然后加上TS的包头，再加上IP包头，通过IP网络发送给IPQAM;
★IPQAM将TS数据取出调制成RF信号通过HFC网络传输;
★DVB解码芯片接收到TS数据后，将TS包头数据去掉，将TS的Payload信息也就是RTP数据传递给MPEG4/H.264Chip;
★MPEG4/H.264解码芯片对RTP数据信息处理，对音视频数据进行解码播放。
(2)码率控制
IPQAM设备对码流变化的适应能力相对较弱，因此视频服务器单纯依靠以往在以太网上的发包策略往往会导致某个时刻发包过快，因IPQAM缓存不足而导致Overflow错误。针对这种情况，视频服务器需要对每个点播流的码流动态地进行精确控制，使码流尽可能平稳，从而减少或消除IPQAM的Overflow异常。
在编写码流控制算法时，可以从两方面入手使码率趋于平滑。
限速控制：引入拥塞窗口机制，记录每个时间片发送的数据量，对每个时间片内发送的数据总量进行限制。当片源由于某一段码流过大导致拥塞窗口被填满时，服务器将停止发包，到下一个时间片再尝试进行发送。这样就能有效限制住码流的峰值，避免出现剧烈的码流波动。
加速控制：引入Prebuffer(前置缓冲)机制，确定服务器在发包过程中可以提前发送的最大数据。当发送的进度还没有达到Prebuffer指定的量时，服务器将在带宽允许的条件下尽力发送，直到进度达到或超过Prebuffer的设置值再停止发送。这样在片源码流不大时，可以多发送一些Prebuffer允许范围内的超前数据，当码流变大时，服务器即使降速发送，终端的Buffer(缓冲区)也不会很快就消耗光。此外在点播启动阶段通过这种加速能缩短启动时间，提供较好的观感。
这两种控制逻辑，限速控制是优先考虑的，只有在限速控制允许发送的前提下加速控制才有可能运作。
3.路由层面的结合
大型VOD业务系统往往采用分布式的组网模式，可以根据业务和网络情况选择“核心-边缘”的两级组网模式或者“核心-骨干-边缘”的三级组网模式。
在路由层面，带有RegionID和机顶盒标识的视频访问请求提交到头端系统后，资源管理设备会根据网络规划和资源情况为其分配合适的IPQAM设备和端口，而CDN体系则会分配合适节点的合适服务器向该IPQAM端口输出视频流。
CDN系统采用GSLB(全局负载均衡)→SLB(负载均衡)的两级负载均衡模式。全局负载均衡方式为静态列表结合应用层重定向，采用这种方式可以做到为用户选择最近、最优的站点提供服务。本地负载均衡实现方式可以是基于应用，基于负载和健康状况的应用层重定向，可以为用户选择节点内最优的视频服务器(单元)，向用户提供服务。
这种全局负载均衡方式采用GSLB为入口点，用户请求均进入GSLB。GSLB的功能是根据健康状况和就近性做全局负载均衡和最优站点的选择，将用户请求重定向到骨干/边缘节点设备的SLB组件上。SLB既配合GSLB，共同提供全局负载均衡功能和站点选择，同时也负责本地的负载均衡和为用户选择最优的流媒体服务引擎的功能。SLB内部需要维护一个包括整个节点内的所有服务器负载情况和内容情况，同时SLB还需要向GSLB报告整个站点的健康状态以便于更新GSLB的动态表和应用表。
当某个节点的视频服务器发送故障时，系统将根据既定的路由策略和网络部署情况，调度备用节点的视频服务器继续提供视频数据到原节点的IPQAM设备，用户服务将不会受到影响。
通过对CDN网络技术和IPQAM技术的合理结合利用，广电运营商将可以在汲取IP网络先进技术的同时，充分发挥HFC网络的优势特点，打造低成本高效率的VOD传输和服务平台。